纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行

徐惠敏

摘 要：当前教学中，“程式化实验”屡见不鲜。这种仅仅为知识目标达成服务，忽视能力，过程与方法，情感、态度与价值观的实验形式，使得实验本身应有的“三维整体目标”载体功能缺失，其必然结果就是弱化学生的思维。本文基于学生主体发展的理念，从方案设计、器材选择、实验条件、实验异常现象等几个角度挖掘实验中的思维点，引导学生走出实验程式化，达到既动手又动脑的目的。

关键词：实验程式化；动手；动脑；实践应用

一、当前教学中“实验动手不动脑”的现状

当前教学中，“实验程式化”屡见不鲜，明显表现在学生虽然动手，但以单纯的机械操作为主。学生根据教师讲解的实验目的、器材、步骤，像做广播操那样，按照规定的程序进行操作，去获取教师（或书本）所要求得到的实验数据（或实验结果），而没有考虑实验为什么要这样做、怎样去做，更没有考虑实验中可能会存在什么问题，以及需要如何解决。

显而易见，程式化实验就是“重知识、轻方法；重讲授、轻活动；重结论、轻过程；重机械训练、轻实质体验”的一种表现，实质是“三维整体目标”载体功能的缺失。实验仅仅局限在知识达成这一显性目标，为完成教学任务的需要服务。程式化实验的一个必然结果，就是弱化学生的思维。

二、“走出实验程式化，动手更动脑”的实践

在教学中，基于学生主体发展的理念，我们要教育学生“留心处处皆学问”，积极引导学生走出实验程式化，从方案设计、器材（试剂）选择、实验条件、实验异常现象等几个角度挖掘实验中的思维点。让学生在实验的海洋里不仅能学习知识，而且能驾驭、运用知识，大胆设想和设计实验，使学生获得成就感，学习思维能力和综合设计能力得到最大发展，真正发挥实验的教学载体功能。

1.引导学生对实验方案设计的思辨

在实验方案设计过程中，教师主要扮演四个方面的角色：信息源、媒介体、实验活动的参与者和活动的调控者。在这个过程中，教师要特别注意启发的度的把握，太少，学生困难大；太过，则限制了学生。

案例1：在研究杠杆的平衡实验中，教师可以学生熟悉的跷跷板为例，提出跷跷板要满足什么条件才能平衡？

经过讨论后学生一致认为：重的人离支点近一些，轻的人离支点远一些。

我们现在要在实验室里研究杠杆的平衡条件，应该怎样设计实验？（已知实验器材。）

生1：先让杠杆处于静止状态，再挂钩码使杠杆再次处于静止状态。

生2：不行，倾斜的静止就不行，无法直接读出力臂值，一定要水平静止。（很好地解释了杠杆为什么要水平静止。）

生3：恩，有道理。然后在两边挂钩码，使杠杆再次平衡，记下力和力臂的值。

生4：钩码要是不同个数，而且要多次实验，这样才能得出一般性的结论。

生5：另一侧用弹簧秤拉也可以。

生6：在同侧拉也可以，但方向要向上。

生7：要竖直向上，斜拉时力臂也不能直接读，要不等会儿我们比较一下这两种拉法读数有无差别。

在学生自己的不断补充中，方案不断完善，难点也逐个攻破。

简单的方案学生会设计好，而对于较难的实验，教师要引导学生设计，但不管怎样的方案，教师都不要急于评价，应创设出适宜的情境，让学生在争论中选择优化方案，这样不仅能达到对知识的融会贯通，也提升了学生的发散性思维。

2.引导学生对实验器材（试剂）选择的思辨

我们知道，实验中的试剂种类、用量、浓度都有一定的限度和范围。不同浓度、用量的同一试剂实验结果不一定相同。因为教师的提前准备与掩盖，演示实验中学生并没有多少机会观察到这种不同，即使有时出现，也因为种种原因忽略了这种差异。笔者认为这种差异在一定程度上也是一个思维拓展的契机，教师可以通过引导学生对试剂选择的思辨，找出产生差异现象的原因，以培养他们实事求是、严谨认真、善于观察、自主探究的科学素质。

案例2：用大小、外形均相同的铝片分别和H+浓度相同的稀盐酸和稀硫酸反应，发现铝片与稀盐酸反应放出气泡的速度明显大于与稀硫酸反应放出气泡的速度。是什么原因导致了反应现象的差异呢？这激发了学生强烈的求知欲。

疑问：反应的实质是单质铝与氢离子反应，那么为什么氢离子浓度相同的稀盐酸与铝片反应的速率却比稀硫酸要快得多?

猜想与假设：溶液中除氢离子外，存在不同的阴离子，其他离子(Cl-、SO2-4)可能会影响反应速率。稀盐酸中产生H2速度比稀硫酸中快，那么，是否Cl-对反应有促进作用，SO2-4对反应有抑制作用呢？

探究方案制订与实施：

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进一步思考：若将第2组实验中添加的试剂NaCl改为HCl气体，能否完成探究任务？

上述案例中，对实验表象下的本质加以分析、探究，唤起了学生的强烈的求知欲，进而培养了学生的学习兴趣，激发了学生的学习动机，使其将“苦学”变为“好学”“乐学”，这正是当前教育改革所追求的教学理念。

3.引导学生对实验条件控制的思辨

在实际实验中会有很多的变量，研究某一量时就需要控制其它量不变，否则无法得出科学的结论。

案例3：在“种子萌发需要什么条件”的教学中,笔者有幸听了一位教师的县公开课，她是这样设计的：

师：影响种子萌发的主要变量有哪些？（温度、水分、氧气。）

师：如何用控制变量法来设计对比实验？

生1：设置一组对照,10粒种子浸入水中,另10粒加入适量的水。

生2：设置一组对照,把20粒种子分别放入两个瓶子里,都加入适量的水,一瓶放在常温下,另一瓶放入冰箱里。

师：（评析）1，方案中变量有两个（氧气、水分），2方案中变量也有两个（温度、氧气）。

（点拨）实验时有三个变量，需控制两个量不变来研究第三个量，所以需设计二组对照实验。

小组讨论后，最终设计出如下图的对照实验。绿豆可用铁丝固定，A组可放置房间内，B组可放置冰箱内。

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通过实验，在知识层面上，学生知道了绿豆种子萌发的条件和萌发的过程；在操作层面上，学生明确了控制变量的方法；在情感层面上，培养了学生细致与持之以恒的品质，达成了实验教学的预设目标。除此之外，学生还有许多新的发现和收获。如在有光和无光条件下植物种子都能萌发，但有光条件下植物种子的胚芽底部和胚轴部分呈现紫红色，且幼苗较为粗壮；而无光条件下植物种子的胚芽底部和胚轴部分颜色偏白，且幼苗细长。

从学生的实验记录中，不难看出学生在开展实验的过程中有许多意外的发现，这是教师传授实验所不能做到的。同时也可以看出学生具有一定的观察能力和思辨精神，如能得到教师的肯定鼓励，多次训练加以巩固后，就能提升为一种学习品质。

4.引导学生对实验异常现象的思辨

学生在完成科学实验时经常会遇到形形色色的异常现象，从传统的眼光看来，这些情况是实验的失败，但从另一个角度看这又可能是好事，它可以转换成为培养学生创新精神和实践能力的宝贵资源。很多的异常实验现象除人为的操作失误以外，必定是事出有因，因此教师可以提供一些有效的研究方法引导学生自主探究，以得出科学的结论。

案例4：在进行伏安法测小灯泡电功率的实验时，总有一些学生电路连接后小灯泡不亮，即电路存在故障。这时教师应做一个引导者，引导学生发现故障所在并排解。

（1）闭合开关，电流表有读数吗？（电路是不是通路？）如果电路断路，可以引导学生用导线并在每两接线柱之间的方法找断在哪里，然后更换断路的元件。

（2）电压表有读数吗？（电压表有读数且接近电源电压，说明与之并联的小灯泡断路了。）

（3）电压表无示数，电流表有示数。（小灯泡短路。）

电路故障是电学中的必考题，在实验中亲身经历一番，总比纸上谈兵好的多。所以，在实验过程中要指导学生学会及时发现异常现象，并查找原因，这对学生观察、分析问题能力的培养有着非常积极的作用，在某种程度上还是对学生创造性、独立性、批判性的一种肯定。

三、“走出实验程式化，动手更动脑”的实践体会

1.变“依赖观望”为“积极主动”

通过探究性学习，学生个个成为实验的操作者。学生边实验边思维，把实验过程和思维过程联系起来，而不再满足依赖教师的讲课、观望教师做实验。同时，教师采用由学生动手实验、观察现象、不断设疑、再次实验、总结规律等灵活多样的教学方法，使课堂教学形式多样化。有些学生还申请做一些作业中涉及的实验题，通过操作实践，学生尝到了甜头。

2.变“照方抓药”为“设计实验”

科学探究要求学生学会动脑，动手设计实验方案，有时还要求学生画出实验的装置图、设计实验报告等。在认真思考的过程中，学生能设计出多种方案，同学间在讨论设计方案时，相互启发，常出现有益的争论，而在争论中往往又引发新的发现，这样就会得出最佳设计方案，开发了学生的智力，获得了原先“照方抓药”式实验所无法达到的效果。

3.变“书本知识”为“实用知识”

新时代需要的是实用性的知识，一个人书本知识再多，如果不会运用，也只能成为盛装知识的容器，毫无用处。科学课中的科学概念、科学用语、基本理论是科学课的基础，但如果光从理论到理论，势必不能使学生适应现代社会的需要。只有创设条件，让学生动手实验，在实验现象的引导下进行分析、推理、归纳和演绎等的加工改造，才能得出正确的判断和结论，才能深刻理解书本知识，运用书本知识解决实际问题。

四、结束语

实践证明,“走出实验程式化，让学生学会动手更动脑”的策略，是行之有效的。我们要充分发挥实验教学的优势，让实验成为学生学习科学的铺路石。今后，我们要继续依据教学内容，多从学生的实际出发，通过各种途径引导学生利用简单的实验器材，设计出更具有吸引力的实验，引导学生探究和操作，使学生真正主动地参与学习，成为学习的主体。然而，对实验教学的研究是一个长期的过程，很多方面还有待再开发，还会受到很多因素的制约。但只要是对教学有利，对学生有利，我们一定要努力去实现它。

参考文献：

中华人民共和国教育部. 全日制义务教育科学7-9年级课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2007.

（3）电压表无示数，电流表有示数。（小灯泡短路。）

电路故障是电学中的必考题，在实验中亲身经历一番，总比纸上谈兵好的多。所以，在实验过程中要指导学生学会及时发现异常现象，并查找原因，这对学生观察、分析问题能力的培养有着非常积极的作用，在某种程度上还是对学生创造性、独立性、批判性的一种肯定。

三、“走出实验程式化，动手更动脑”的实践体会

1.变“依赖观望”为“积极主动”

通过探究性学习，学生个个成为实验的操作者。学生边实验边思维，把实验过程和思维过程联系起来，而不再满足依赖教师的讲课、观望教师做实验。同时，教师采用由学生动手实验、观察现象、不断设疑、再次实验、总结规律等灵活多样的教学方法，使课堂教学形式多样化。有些学生还申请做一些作业中涉及的实验题，通过操作实践，学生尝到了甜头。

2.变“照方抓药”为“设计实验”

科学探究要求学生学会动脑，动手设计实验方案，有时还要求学生画出实验的装置图、设计实验报告等。在认真思考的过程中，学生能设计出多种方案，同学间在讨论设计方案时，相互启发，常出现有益的争论，而在争论中往往又引发新的发现，这样就会得出最佳设计方案，开发了学生的智力，获得了原先“照方抓药”式实验所无法达到的效果。

3.变“书本知识”为“实用知识”

新时代需要的是实用性的知识，一个人书本知识再多，如果不会运用，也只能成为盛装知识的容器，毫无用处。科学课中的科学概念、科学用语、基本理论是科学课的基础，但如果光从理论到理论，势必不能使学生适应现代社会的需要。只有创设条件，让学生动手实验，在实验现象的引导下进行分析、推理、归纳和演绎等的加工改造，才能得出正确的判断和结论，才能深刻理解书本知识，运用书本知识解决实际问题。

四、结束语

实践证明,“走出实验程式化，让学生学会动手更动脑”的策略，是行之有效的。我们要充分发挥实验教学的优势，让实验成为学生学习科学的铺路石。今后，我们要继续依据教学内容，多从学生的实际出发，通过各种途径引导学生利用简单的实验器材，设计出更具有吸引力的实验，引导学生探究和操作，使学生真正主动地参与学习，成为学习的主体。然而，对实验教学的研究是一个长期的过程，很多方面还有待再开发，还会受到很多因素的制约。但只要是对教学有利，对学生有利，我们一定要努力去实现它。

参考文献：

中华人民共和国教育部. 全日制义务教育科学7-9年级课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2007.

（3）电压表无示数，电流表有示数。（小灯泡短路。）

电路故障是电学中的必考题，在实验中亲身经历一番，总比纸上谈兵好的多。所以，在实验过程中要指导学生学会及时发现异常现象，并查找原因，这对学生观察、分析问题能力的培养有着非常积极的作用，在某种程度上还是对学生创造性、独立性、批判性的一种肯定。

三、“走出实验程式化，动手更动脑”的实践体会

1.变“依赖观望”为“积极主动”

通过探究性学习，学生个个成为实验的操作者。学生边实验边思维，把实验过程和思维过程联系起来，而不再满足依赖教师的讲课、观望教师做实验。同时，教师采用由学生动手实验、观察现象、不断设疑、再次实验、总结规律等灵活多样的教学方法，使课堂教学形式多样化。有些学生还申请做一些作业中涉及的实验题，通过操作实践，学生尝到了甜头。

2.变“照方抓药”为“设计实验”

科学探究要求学生学会动脑，动手设计实验方案，有时还要求学生画出实验的装置图、设计实验报告等。在认真思考的过程中，学生能设计出多种方案，同学间在讨论设计方案时，相互启发，常出现有益的争论，而在争论中往往又引发新的发现，这样就会得出最佳设计方案，开发了学生的智力，获得了原先“照方抓药”式实验所无法达到的效果。

3.变“书本知识”为“实用知识”

新时代需要的是实用性的知识，一个人书本知识再多，如果不会运用，也只能成为盛装知识的容器，毫无用处。科学课中的科学概念、科学用语、基本理论是科学课的基础，但如果光从理论到理论，势必不能使学生适应现代社会的需要。只有创设条件，让学生动手实验，在实验现象的引导下进行分析、推理、归纳和演绎等的加工改造，才能得出正确的判断和结论，才能深刻理解书本知识，运用书本知识解决实际问题。

四、结束语

实践证明,“走出实验程式化，让学生学会动手更动脑”的策略，是行之有效的。我们要充分发挥实验教学的优势，让实验成为学生学习科学的铺路石。今后，我们要继续依据教学内容，多从学生的实际出发，通过各种途径引导学生利用简单的实验器材，设计出更具有吸引力的实验，引导学生探究和操作，使学生真正主动地参与学习，成为学习的主体。然而，对实验教学的研究是一个长期的过程，很多方面还有待再开发，还会受到很多因素的制约。但只要是对教学有利，对学生有利，我们一定要努力去实现它。

参考文献：

中华人民共和国教育部. 全日制义务教育科学7-9年级课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2007.